本发明涉及一种竹木炭技术领域,特别涉及一种竹木材烘干后再装入炭窑炭化的竹木炭生产工艺。
背景技术:
竹木炭是竹木材或竹木质原料经过不完全燃烧,或者在隔绝空气的条件下热解,所残留的固体燃料。由于价格便宜、污染小、热值高、比表面积大、吸附性能强等优点,竹木炭广泛应用于冶金工业、渗碳剂制造、二氧化碳生产、医学等领域。
现有竹木炭生产工艺一般将竹木材直接装入炭窑进行炭化,由于竹木材本身含水量较高,一般为35%~50%,这种竹木材未经烘干直接进行炭化的竹木炭生产工艺不可避免地会产生大量烟雾,而且烟雾中的含水量很高。处理烟雾的方法主要有冷凝化法、燃烧法和催化燃烧法。冷凝化法净化炭窑中产生的烟雾时,会产生大量低品级、无销售价值的竹木醋液,造成二次污染;由于炭窑中产生的烟雾含水量高、热值低、无法点燃,使得燃烧法净化炭窑中产生的烟雾可行性;由于水蒸气易使催化剂老化,从而使催化剂失去催化燃烧功能,催化燃烧法净化炭窑烟雾时,会逐渐熄火停燃。
在炭窑烟雾净化方面,将未经烘干的竹木材直接装窑炭化的现有竹木炭生产工艺存在严重的问题和缺点,无法做到清洁生产,生产成本较高,不能适应现代社会对竹木炭大规模生产应用的要求。因此,一种生产成本低、零排烟、绿色环保的竹木炭生产工艺亟待研发。
技术实现要素:
为了克服现有竹木炭生产工艺生产成本高、产生的烟雾不易处理、易产生二次污染的不足,本发明专利提供了竹木材烘干后再装入炭窑炭化的竹木炭生产工艺,先将竹木材烘干后再装入炭窑炭化。
进一步的,竹木材烘干后再装入炭窑炭化的竹木炭生产工艺具体包括如下步骤:
a取用于生产竹木炭的新鲜竹木材原材料,放入烘房的竹木材烘干架上,关闭烘房大门;
b开启烘房的工作电源,将烘房温度调至预烘干环境,对新鲜竹木材进行预烘干,在烘房外供热风机和烘房内散热管的作用下,烘房中供热设备向烘房中释放热量,烘房中热风循环风机向下吹风,将散热管周围的热空气向下吹,热空气经转弯到达烘房内竹木材烘干架下方,并经竹木材的缝隙到达烘房顶部,再经转弯到达烘房内热风循环风机的吸风风口,空气循环形成对流并产生热风,热风从竹木材间隙中经过,不断循环加热竹木材,并带走竹木材的水分;
c保持预烘干环境30~40分钟,去除新鲜竹木材表面的雨露,并使竹木材内部预热,防止新鲜竹木材表面的雨露和竹木材内部受热不均匀,影响后续竹木材含水量测定的准确性,从而在竹木材未完全烘干的条件下,送入炭窑;
d将烘房温度调至烘干环境,以进一步提高烘房的环境温度,对竹木材进行烘干;
e6~8小时后,每隔15分钟截取进行了烘干的竹木材少许,对截取的竹木材进行含水量测定;
f当竹木材含水量达到设定的含水量范围时,关闭烘房的供热设备工作电源,调节烘房的温度,使烘房的温度降低;
g当烘房温度降低至50℃时,关闭烘房的工作电源,打开烘房的大门,烘房和竹木材向空气中散热、自然冷却;
h将烘房中烘干的竹木材静置15~30分钟,至竹木材温度达到常温,以防工作人员在搬运烘干的竹木材时被灼伤;
i取出经烘干的竹木材,并将烘干的竹木材转移至炭窑的炭窑原材料堆放处,通过炭窑的窑门将炭窑原材料堆放处烘干的竹木材装入炭窑;
j在炭窑中对烘干的竹木材进行竹木炭炭化烤制,竹木材在250~300℃时开始发烟并炭化,经过炭化烤制制成竹木炭。
进一步的,所述步骤b中预烘干环境的环境温度为50~65℃。
进一步的,所述步骤b中供热设备为无排烟供热炉。
进一步的,所述步骤b中散热管温度为40~80℃。
进一步的,所述步骤b中热风循环风机和散热管均安装在竹木材烘干架的后端,热风循环风机位于散热管的上部,将散热管周围热空气向下吹,并吹向竹木材烘干架下侧,提高了竹木材烘干的效率,节省了电能。
进一步的,所述步骤d中烘干环境的环境温度为120~130℃。
进一步的,所述步骤f中设定的含水量范围为10%~15%,在此含水量范围内的竹木材在炭化烤制时形成的烟雾容易被净化处理。
进一步的,所述烘房和炭窑均具有人工搬运通道和轨道车轨道,为竹木炭生产工艺原材料和制成品搬运提供了多个渠道,加快了搬运速度,提高了竹木炭生产效率。
进一步的,所述炭窑耐受的最高温度大于1300℃,炭窑设有烟窗,烟窗排烟口设有烟雾处理器,对烟雾进行净化处理。净化处理采用的方法包括催化燃烧法和冷凝化法;催化燃烧法将炭化烟雾氧化燃烧,不断净化了烟雾,还能回收热能用于竹木炭的生产工艺或其他生活用能,降低生产成本;冷凝化法将炭化烟雾液化,产生市场畅销的竹焦油或木焦油,不产生或极少产生竹木醋液,避免了二次污染。炭窑还设有添加燃料的小窑门。
本发明的有益效果:
1.热风循环风机和散热管均安装在竹木材烘干架的后端,热风循环风机位于散热管的上部。烘房中烘房内热风循环风机向下吹风,将散热管周围的热空气向下吹,热空气经转弯到达红房内竹木材烘干架下方,并经竹木材的缝隙到达烘房顶部,再经转弯到达红房内风机的吸风风口,空气循环形成对流并产生热风,热风从竹木材间隙中经过,不断循环加热竹木材,并带走竹木材的水分,加快了竹木材烘干的速度,节省了电能。
2.烘房和炭窑均具有人工搬运通道和轨道车轨道,为竹木炭生产工艺原材料和制成品搬运提供了多个渠道,加快了搬运速度,提高了竹木炭生产效率。
3.竹木炭生产工艺中炭窑中产生的烟雾量和烟雾中的含水量大幅降低、烟雾热值高,易被净化处理,且净化处理不产生二次污染源。
4.竹木炭生产工艺中产生的炭化烟雾净化处理采用催化燃烧法时,将炭化烟雾氧化燃烧,不断净化了烟雾,还能回收热能用于竹木炭的生产工艺或其他生活用能,降低生产成本。
5.竹木炭生产工艺中产生的炭化烟雾净化处理采用冷凝化法时,将炭化烟雾液化,产生市场畅销的竹焦油或木焦油,不产生或极少产生竹木醋液,避免了二次污染。
6.竹木炭生产工艺中竹木材含水量采用了动态监控和监测的方法,含水量控制准确,烤制的竹木炭品质高,炭化烟雾采用冷凝化法时产生的竹焦油或木焦油品质高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明竹木材烘干后再装入炭窑炭化的竹木炭生产工艺示意图。
在图中:1、热风循环风机;2、烘干架;3、散热管;4、烘房;5、窑门;6、小窑门;7、炭窑;8、烟雾处理器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述,以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解,从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
如图1所示,本发明公开了竹木材烘干后再装入炭窑炭化的竹木炭生产工艺,先将竹木材烘干后再装入炭窑7炭化。
实施例1
a取用于生产竹木炭的新鲜竹木材原材料,放入烘房4的竹木材烘干架2上,关闭烘房4大门;
b开启烘房4的工作电源,将烘房4温度调至50℃预烘干环境,对新鲜竹木材进行预烘干;
c保持预烘干环境30分钟,去除新鲜竹木材表面的雨露,并使竹木材内部预热;
d将烘房4温度调至120℃烘干环境,以进一步提高烘房4的环境温度,对竹木材进行烘干;
e6小时后,每隔15分钟截取进行了烘干的竹木材少许,对截取的竹木材进行含水量测定;
f当竹木材含水量达到15%时,关闭烘房4的供热设备工作电源,调节烘房4的温度,使烘房4的温度降低;
g当烘房4温度降低至50℃时,关闭烘房4的工作电源,打开烘房4的大门,烘房4和竹木材向空气中散热、自然冷却;
h将烘房4中烘干的竹木材静置15分钟,至竹木材温度达到常温;
i取出经烘干的竹木材,并将烘干的竹木材转移至炭窑7的炭窑原材料堆放处,通过炭窑7的窑门5将炭窑原材料堆放处烘干的竹木材装入炭窑7;
j在炭窑7中对烘干的竹木材进行竹木炭炭化烤制,制成高品质的竹木炭。并采用催化燃烧法净化炭化烟雾,炭化烟雾可持续燃烧。
实施例2
a取用于生产竹木炭的新鲜竹木材原材料,放入烘房4的竹木材烘干架2上,关闭烘房4大门;
b开启烘房4的工作电源,将烘房4温度调至58℃预烘干环境,对新鲜竹木材进行预烘干;
c保持预烘干环境35分钟,去除新鲜竹木材表面的雨露,并使竹木材内部预热;
d将烘房4温度调至125℃烘干环境,以进一步提高烘房4的环境温度,对竹木材进行烘干;
e7小时后,每隔15分钟截取进行了烘干的竹木材少许,对截取的竹木材进行含水量测定;
f当竹木材含水量达到13%时,关闭烘房4的供热设备工作电源,调节烘房4的温度,使烘房4的温度降低;
g当烘房4温度降低至50℃时,关闭烘房4的工作电源,打开烘房4的大门,烘房4和竹木材向空气中散热、自然冷却;
h将烘房4中烘干的竹木材静置23分钟,至竹木材温度达到常温;
i取出经烘干的竹木材,并将烘干的竹木材转移至炭窑7的炭窑原材料堆放处,通过炭窑7的窑门5将炭窑原材料堆放处烘干的竹木材装入炭窑7;
j在炭窑7中对烘干的竹木材进行竹木炭炭化烤制,制成高品质的竹木炭。并采用冷凝化法净化炭化烟雾,产生高品质的竹焦油和木焦油。
实施例3
a取用于生产竹木炭的新鲜竹木材原材料,放入烘房4的竹木材烘干架2上,关闭烘房4大门;
b开启烘房4的工作电源,将烘房4温度调至65℃预烘干环境,对新鲜竹木材进行预烘干;
c保持预烘干环境40分钟,去除新鲜竹木材表面的雨露,并使竹木材内部预热;
d将烘房4温度调至130℃烘干环境,以进一步提高烘房4的环境温度,对竹木材进行烘干;
e8小时后,每隔15分钟截取进行了烘干的竹木材少许,对截取的竹木材进行含水量测定;
f当竹木材含水量达到10%时,关闭烘房4的供热设备工作电源,调节烘房4的温度,使烘房4的温度降低;
g当烘房4温度降低至50℃时,关闭烘房4的工作电源,打开烘房4的大门,烘房4和竹木材向空气中散热、自然冷却;
h将烘房4中烘干的竹木材静置28分钟,至竹木材温度达到常温;
i取出经烘干的竹木材,并将烘干的竹木材转移至炭窑7的炭窑原材料堆放处,通过炭窑7的窑门5将炭窑原材料堆放处烘干的竹木材装入炭窑7;
j在炭窑7中对烘干的竹木材进行竹木炭炭化烤制,制成高品质的竹木炭。并采用冷凝化法净化炭化烟雾,产生高品质的竹焦油和木焦油。
本发明的有益效果:
1.热风循环风机和散热管均安装在竹木材烘干架的后端,热风循环风机位于散热管的上部。烘房中烘房内热风循环风机向下吹风,将散热管周围的热空气向下吹,热空气经转弯到达红房内竹木材烘干架下方,并经竹木材的缝隙到达烘房顶部,再经转弯到达红房内风机的吸风风口,空气循环形成对流并产生热风,热风从竹木材间隙中经过,不断循环加热竹木材,并带走竹木材的水分,加快了竹木材烘干的速度,节省了电能。
2.烘房和炭窑均具有人工搬运通道和轨道车轨道,为竹木炭生产工艺原材料和制成品搬运提供了多个渠道,加快了搬运速度,提高了竹木炭生产效率。
3.竹木炭生产工艺中炭窑中产生的烟雾量和烟雾中的含水量大幅降低、烟雾热值高,易被净化处理,且净化处理不产生二次污染源。
4.竹木炭生产工艺中产生的炭化烟雾净化处理采用催化燃烧法时,将炭化烟雾氧化燃烧,不断净化了烟雾,还能回收热能用于竹木炭的生产工艺或其他生活用能,降低生产成本。
5.竹木炭生产工艺中产生的炭化烟雾净化处理采用冷凝化法时,将炭化烟雾液化,产生市场畅销的竹焦油或木焦油,不产生或极少产生竹木醋液,避免了二次污染。
6.竹木炭生产工艺中竹木材含水量采用了动态监控和监测的方法,含水量控制准确,烤制的竹木炭品质高,炭化烟雾采用冷凝化法时产生的竹焦油或木焦油品质高。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何不经过创造性劳动想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。